Identifier une pièce ne consiste pas seulement à lui attribuer une référence.
Dans certaines applications industrielles, l’identifiant doit aussi permettre de retrouver ou d’accéder à une information exploitable lors de la production, du contrôle ou d’une intervention ultérieure.
Le marquage QR Code industriel associe directement à une pièce ou à un composant un code 2D contenant des données d’identification ou donnant accès à une information associée.
Lorsque le QR Code est réalisé directement sur la pièce, sa conception doit intégrer dès l’origine le procédé de marquage et les futures conditions de lecture optique.
Un QR Code est une symbologie bidimensionnelle constituée de modules organisés en matrice.
Il comprend des modules représentant les informations encodées, trois motifs de repérage caractéristiques (Finder Patterns) situés dans les angles, des éléments de synchronisation et une zone de silence (Quiet Zone) tout autour du symbole.
Pour le QR Code standard, la zone de silence prévue par la symbologie est de quatre modules.
Dans un environnement industriel, le QR Code constitue un identifiant associé à une pièce, un composant ou un équipement. Son intérêt ne réside donc pas uniquement dans le motif visible marqué sur la pièce, mais aussi dans l’information associée à cet identifiant et dans son exploitation après lecture.
Le QR Code intègre un mécanisme de correction d’erreur fondé sur l’algorithme Reed-Solomon (niveaux L, M, Q et H). Ce mécanisme influence la densité des données et la capacité de décodage du symbole, sans constituer pour autant une garantie universelle de lecture en cas de dégradation physique importante de la surface marquée.
Lorsque l’identifiant doit être associé de façon permanente au composant sans risquer le détachement d’un étiquetage rapporté, le code est réalisé directement sur le matériau. Cette démarche relève du DPM (Direct Part Marking).
Le QR Code désigne la symbologie 2D utilisée, tandis que le DPM décrit le principe qui consiste à effectuer le marquage directement sur la pièce elle-même.
L’identifiant est ainsi porté par le composant tout au long de son cycle de vie.
La réalisation directe du code doit alors prendre en compte le matériau, l’état ou le traitement de surface, la géométrie de la zone disponible et les conditions optiques dans lesquelles l’identifiant sera relu.
La réalisation d’un QR Code directement sur une pièce suppose de choisir un procédé de marquage adapté aux contraintes de la matière et de la relecture.
Dans l’univers technologique de SIC MARKING, le laser est la technologie documentée pour cette application, tandis qu’une réserve s’applique à la micro-percussion.
Le procédé de marquage choisi détermine la manière dont les modules et motifs de repérage sont constitués sur la surface.
Le résultat obtenu doit permettre au système de lecture de distinguer nettement les éléments du code.
Le choix de la technologie de marquage pour un QR Code met en relation quatre dimensions : MATÉRIAU × TECHNOLOGIE × APPLICATION × LECTURE.
L’étude prend notamment en compte la nature du matériau, son état ou son traitement de surface, la géométrie de la pièce, la zone disponible pour la zone de silence, l’information à encoder, l’environnement industriel et les dispositifs de lecture prévus.
La qualité du marquage direct et les conditions de relecture optique sont deux dimensions indissociables.
L’état de surface et la rugosité influencent la manière dont le motif du QR Code apparaît.
Sur les surfaces métalliques réfléchissantes ou polies, les reflets peuvent altérer le contraste perçu par le système de relecture.
La géométrie de la zone disponible intervient également : le code doit être marqué sur une surface plane ou adaptée, en respectant la zone de silence de quatre modules.
Pour évaluer la qualité et la conformité des codes 2D, des référentiels techniques et normatifs peuvent être consultés selon les exigences du cahier des charges :
L’application de ces normes dépend des contraintes spécifiques de chaque secteur et ne constitue pas une obligation universelle pour toutes les réalisations industrielles.
L’éclairage du dispositif de lecture joue un rôle majeur. Selon l’état de surface et la réflectivité de la pièce, des configurations d’éclairage spécifiques (diffus, rasant, dôme ou coaxial) peuvent être étudiées pour améliorer la lisibilité du motif, sans pour autant garantir l’élimination absolue de tous les reflets.
SIC MARKING intervient sur les problématiques de lecture des marquages.
Les solutions de lecture peuvent concerner les QR Codes, les DataMatrix, les codes 1D et les caractères alphanumériques.
La lecture d’un QR Code confirme que les données peuvent être décodées dans les conditions du contrôle.
Elle ne constitue pas nécessairement une vérification de qualité du symbole selon un référentiel défini, notamment dans le cadre d’une application DPM.
La lecture peut être effectuée à l’aide de différents équipements : caméras ou lecteurs industriels fixes, lecteurs portables (douchettes DPM), ou dans certains cas terminaux mobiles type smartphones ou tablettes.
La relecture d’un QR Code marqué directement sur une pièce métallique par un smartphone dépend fortement du contraste obtenu, de la taille des modules et des conditions d’éclairage ambiant ; elle ne peut être garantie de façon systématique.
Il convient de distinguer plusieurs étapes :
Les modalités d’exploitation des données dépendent de l’architecture du système d’information et ne doivent pas être assimilées à des fonctionnalités intégrées aux machines de marquage.
L’intégration dépend de l’emplacement du poste de marquage, du niveau d’automatisation recherché et du moment prévu pour la relecture de la pièce.
Les équipements de marquage SIC MARKING peuvent s’inscrire dans différentes configurations industrielles : poste de travail autonome, utilisation en atelier, solution portable, tête de marquage intégrable ou ligne de production automatisée.
Des solutions spécifiques ou sur mesure peuvent également être étudiées.
Dans le cas d’informations variables (numéros de série incrémentés, références de lots, identifiants dynamiques), la transmission des données à la machine de marquage et les échanges avec un réseau industriel, un automate ou un système ERP/MES dépendent de l’architecture retenue, des matériels et des logiciels déployés.
L’étude d’intégration rapproche ainsi la création de l’identifiant, son marquage physique sur la pièce, sa relecture et l’utilisation des données dans le process.
Le QR Code peut participer à une démarche d’identification et de traçabilité en associant un identifiant ou des données à une pièce.
Il ne constitue pas, à lui seul, un système complet de traçabilité : celui-ci implique également les dispositifs de lecture, la gestion des données et leur exploitation tout au long de la chaîne de valeur.
Le QR Code est destiné principalement à une lecture automatisée.
Il peut être associé à un marquage alphanumérique (lettres et chiffres) sur la même pièce lorsqu’une relecture directe par un opérateur humain est également requise.
Le cadrage d’une application de marquage QR Code commence par l’analyse des caractéristiques de la pièce et de l’utilisation prévue pour l’identifiant.
Les informations utiles à l’étude d’une application comprennent :
Ces éléments permettent de rapprocher la pièce, la technologie de marquage, le dispositif de lecture et le mode d’intégration afin de déterminer une solution adaptée à l’application.
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